为什么冰总是结在水面上

水会结冰，这是自然界中常有的现象。仔细观察后你可以发现，冰总是结在水的表面上。在北方严寒的冬季，河流或湖泊表面常常被厚厚的冰层覆盖着，即使到了初春化冻季节，水面上还能见到一些浮冰随河水漂流。

由于水的表面直接和外界空气接触，因此当外界温度很低时，水的表面首先开始冷却。冷却的水密度变大，就会下沉；而底部温度较高的水密度较小，又会上升。水的这种上升和下沉的现象就是对流。然而，水这种物质有一个与众不同的“怪脾气”，那就是当外界温度冷却到4℃的时候，水的密度最大，如果外界温度继续冷却，水的密度反而会有所减小，这时，水的对流现象不再发生。

如果外界温度继续下降到0℃，表面的水便开始结冰。水在结冰时，夫约要增大十分之一的体积，从而导致冰的密度比水小。因此，凝固的冰块总是浮在水的表面上。由于这时没有了对流，表面虽然已经冷到0℃，而底部的水仍可以继续保持在4℃左右。

正是由于水的这种特性，人们在冰天雪地的季节里，仍可以凿开河面的冰层，在水下捕到活蹦乱跳的鱼。

关键词：水 冰 密度 对流